Curso de Introducción a la Administración de Bases de Datos

Por Miguel Ángel Benítez y Ángel Arias

El buen uso de las bases de datos es fundamental para las buenas prácticas en la programación actual. Una base de datos optimizada, con sus backups automatizados, con el uso de triggers, etc... es lo que dará finalmente agilidad al desarrollador de aplicaciones con bases de datos y al rendimiento de las propias aplicaciones que trabajan con bases de datos.

Debido al aumento exponencial de las nuevas tecnologías de la información, sumado al uso de las tecnologías móviles con acceso a Internet, el volumen de datos que manejan tanto las empresas, como muchos particulares (con solamente almacenar algunos datos de sus redes sociales y contactos profesionales) se ha incrementado notablemente, con lo cual, a día de hoy es casi imposible imaginar una aplicación que no necesite trabajar con una base de datos.

Las Bases de datos son colecciones de información (datos) que se relacionan para crear un sentido y dar más eficiencia a una encuesta, un estudio organizado o la estructura de datos de una empresa. Son de vital importancia para las empresas, y en las últimas décadas se han convertido en la parte principal de los sistemas de información. Normalmente los datos permanecen allí durante varios años sin necesidad de cambiar su estructura.

Las bases de datos suelen ser gestionadas por sistemas de gestión de bases de datos (SGBD), que surgieron en los años 70. Antes de estos, las aplicaciones utilizadas en los archivos del sistema operativo para almacenar sus sistemas de información. En los años 80 la tecnología de SGBD relacional llegó a dominar el mercado, y en la actualidad se utiliza casi exclusivamente. Otro tipo de bases de datos destacadas son los SGBD orientados a objetos, donde su estructura o aplicaciones que lo utilizan están en constante cambio. La aplicación principal de la base de datos principal es la que controla todas las operaciones empresariales.

• Idioma: Español
• Editorial: IT Campus Academy
• Fecha de lanzamiento: 20 jun 2015
• ISBN: 9781514612552

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Tabla de contenido

Introducción

Conceptos iniciales de bases de datos

Modelo Conceptual de Bases de Datos

Ingeniería de Bases de datos

El Modelo Lógico

Introducción a MySQL

Data Definition Language en MySQL

Manipulación de datos en MySQL

Sentencia SELECT en MySQL

Uniones en MySQL

Tópicos en MySQL

Vistas en Bases de datos

Procedimientos y funciones en MySQL

Comandos de Programación en MySQL

Triggers

Las transacciones en las bases de datos

Los Índices en MySQL

Comandos DCL en MySQL

Backup y Seguridad con MySQL

Dispositivos de almacenamiento de bases de datos

Matriz redundante de discos independientes (RAID)

Registros, archivos y organizaciones de archivos primarios en bases de datos

Estructuras de indexación para archivos de bases de datos

Algoritmos para el procesamiento y optimización de consultas

Teoría del Procesamiento de Transacciones en las bases de datos

Concurrencia de transacciones en bases de datos

El Administrador de Bases de Datos

Proyecto físico y ajustes

Open Database Connectivity (ODBC)

Conceptos iniciales y acceso a través de la línea de comandos en SQLite

Bases de datos distribuidas

Proyecto y creación de la base de datos

Ajuste y monitoreo de rendimiento

Backup y Recuperación

Almacenamiento de Datos

Tipos de Backups

Administración de la Base de Datos

Filegroups

Arquitectura de una base de datos

Creando una base de datos a través de mandos T-SQL

Añadiendo un archivo secundario

Conclusión

Seguridad en las Bases de Datos

Los principios de la seguridad de la información

Tipos de seguridad

La seguridad y el DBA

Cuentas de Usuario

Inyección de SQL

Privilegios

Control de Flujo

Criptografía

La Importancia de los Backups

Conclusión

Índices

Tipos de índices del SQL Server

Revisando

Creación de un índice paso a paso

Observaciones

Conclusión

Ejemplo. análisis del rendimiento de los índices

Optimización y Tunning

Conceptos sobre almacenamiento de datos

Conclusión

Optimización

Uniones versus Sub-consultas Correlacionadas.

Declaración Incompleta

El Operador LIKE

Las declaraciones T_SQL y el Rendimiento de las Consultas

Los Índices de Búsqueda

La arquitetura del Full-Text Search

Implementando Full-Text Search

Creando Full-Text Index

Poblar Índices de Full-Text

Actualizando Índices de Full-Text

Añadiendo Full-Text Search en una Tabla

Creando Índices Full-Text paso a paso

Poblar el catálogo para full-text searching.

Construyendo Full-Text Queries

Usando Transact-SQL Predicates y Funciones

Configurando el idioma del Full-Text Search

Profiler de SQL Server

Creando una trace paso-paso

Conclusión

Backup de Base de Datos

Estrategias de Backup/Restore

Backup Devices

Recovery model

Programando Tareas

Programar Tareas. Facilitando la Vida del Administrador

Creando un Job Paso a Paso

Seguridad en el SQL Server

Primero Necesitamos Conectar con el Servidor SQL Server

Permisos para Acceder a los Objetos de la base de Datos

Schema - Principal

Creando Logins con comandos T-SQL

Creando Roles

Creando Nuevos Roles Usando T-SQL

Permiso de Acceso a la base de Datos (T-SQL)

Añadiendo Usuarios Como Miembro de Uno o Más Roles

Atribuir Permisos de la Base De Datos

Trabajando con Schema

Gestión y Alta Disponibilidad

Objetivo

Base de datos relacional

Almacenamiento

Entornos críticos y alta disponibilidad

Alta disponibilidad en almacenamiento

Base de datos Oracle

Oracle ASM

Oracle ASM Files

Implementación del Oracle ASM

Conclusión

Acerca del autor

Introducción

El buen uso de las bases de datos es fundamental para las buenas prácticas en la programación actual. Una base de datos optimizada, con sus backups automatizados, con el uso de triggers, etc... es lo que dará finalmente agilidad al desarrollador de aplicaciones con bases de datos y al rendimiento de las propias aplicaciones que trabajan con bases de datos.

Debido al aumento exponencial de las nuevas tecnologías de la información, sumado al uso de las tecnologías móviles con acceso a Internet, el volumen de datos que manejan tanto las empresas, como muchos particulares (con solamente almacenar algunos datos de sus redes sociales y contactos profesionales) se ha incrementado notablemente, con lo cual, a día de hoy es casi imposible imaginar una aplicación que no necesite trabajar con una base de datos.

Las Bases de datos son colecciones de información (datos) que se relacionan para crear un sentido y dar más eficiencia a una encuesta, un estudio organizado o la estructura de datos de una empresa. Son de vital importancia para las empresas, y en las últimas décadas se han convertido en la parte principal de los sistemas de información. Normalmente los datos permanecen allí durante varios años sin necesidad de cambiar su estructura.

Las bases de datos suelen ser gestionadas por sistemas de gestión de bases de datos (SGBD), que surgieron en los años 70. Antes de estos, las aplicaciones utilizadas en los archivos del sistema operativo para almacenar sus sistemas de información. En los años 80 la tecnología de SGBD relacional llegó a dominar el mercado, y en la actualidad se utiliza casi exclusivamente. Otro tipo de bases de datos destacadas son los SGBD orientados a objetos, donde su estructura o aplicaciones que lo utilizan están en constante cambio. La aplicación principal de la base de datos principal es la que controla todas las operaciones empresariales.

Conceptos iniciales de bases de datos

La informática es una ciencia que se encarga de recibir datos, realizar el procesamiento de los mismos y devolver el resultado de la transformación al público en general, como una necesidad específica. Una de las preocupaciones de la informática está en cómo proporcionar a los equipos informáticos la capacidad para almacenar en ellos la máxima cantidad de información de forma estructurada a fin de facilitar las operaciones a realizar con esta información con la menor manipulación manual posible. En esta preocupación se fundamenta el estudio de los sistemas de bases de datos.

En general, los profesionales que se especializan en bases de datos trabajan en colaboración con otros profesionales de la informática, los ordenadores, la tecnología y otras áreas, para la gestión de los sistemas de datos que proporcionan la información necesaria para que puedan llevar a cabo sus acciones profesionales.

Definición de los datos y la información

Para comenzar nuestro estudio sobre las bases de datos, es necesario, en primer lugar, definir lo que son los datos y lo que es la información.

Dato es el nombre que damos a cualquier valor, tanto si tiene sentido como no. Por ejemplo: 1, María, en 2222,... es muy probable que usted entienda lo que decimos, pero no entienda de qué estamos hablando. Esto es porque, en estos casos, son sólo valores, sin sentido en sí mismos.

La información es el nombre que damos a un conjunto de datos estructurados con el objetivo de tener una idea. Si decimos que María es el nombre de su tía, María es parte de una estructura que da sentido al valor indicado.

El almacenamiento de datos

A lo largo de la historia, los seres humanos siempre han tratado de desarrollar herramientas y técnicas para almacenar datos, ya sea en su mente o a través de la escritura sobre piedra, papel y otros medios de comunicación. Lógicamente, cada tipo de almacenamiento tiene sus ventajas y desventajas en cuanto a su uso.

Los primeros sistemas informáticos tenían poca memoria física y la información necesaria para el procesamiento de la computadora se almacenaba en medios como la cinta perforada. Con la cantidad creciente de información a ser almacenada y procesada, surgió el concepto de archivo, es decir, un grupo de datos estructurados, con un nombre y almacenado en el disco duro del ordenador. Como aún no había existía el concepto de conectar los ordenadores en red, cada departamento de una organización tenía su archivo de datos y estos no se comunicaban entre ellos. Lógicamente, esto trajo muchos problemas: si un departamento necesitaba una información y no estaba en sus archivos de datos, debía conseguir que otro departamento se la facilitara. La información que fuera necesaria en varios departamentos debía ser registrada en los archivos de cada departamento, los cuales, a medida que pasaba el tiempo, generaban información obsoleta.

Por lo tanto, se hizo necesario integrar la información de una organización en un solo lugar y establecer el acceso a la misma. La investigación en torno a estas necesidades trajo el desarrollo de las bases de datos y la gestión de los sistemas de bases de datos. Los primeros sistemas de bases de datos surgieron a mediados de la década de 1960.

Definición de las bases de datos

Llamamos base de datos (o bases de datos) a un conjunto de datos dispuestos con el objetivo de proporcionar información a los usuarios y permitir transacciones como inserción, eliminación y actualización de datos.

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Hay varias formas (modelos) para construir una base de datos:

Flat file: archivos planos que almacenan información.

Relacional: tiene este nombre debido a que organiza los datos en tablas y establece relaciones entre las tablas. Este es el modelo más popular y el que utilizamos para estudiar los conceptos en este libro.

Orientado a objetos: tiene este nombre debido a que organiza los datos en clases y objetos.

Jerarquico: modelo que organiza los datos en forma de árbol. Fue uno de los primeros modelos.

Red: organiza los datos en tablas, que son conectados por referencias, creándose una estructura como una red.

Dimensional: organiza e integra los datos en múltiples dimensiones, lo que facilita las consultas de los datos.

Sistema de Base de Datos (SBD)

Sistema de gestión de bases de datos (SBD) es el nombre dado a un conjunto de programas informáticos que gestionan una base de datos. Su objetivo principal es evitar la manipulación directa por un usuario de una base de datos y establecer un marco estándar para que los datos sean organizados y manipulados y tengan una interfaz estándar para que otros programas puedan acceder a la base de datos. Los SBD también proporcionan herramientas adicionales que tienen como objetivo ayudar a manipular los datos de una base de datos.

Hay muchos sistemas SBD en el mercado. En las bases de datos relacionales, los sistemas más populares son:

Oracle

SQL Server

MySQL

PostgreSQL

En este libro utilizaremos MySQL como herramienta principal. Esto se debe a que MySQL es un sistema de base de datos libre, de código abierto, rico en funciones para los usuarios novatos, y más sencillo que otros sistemas con características similares como PostgreSQL. Es importante destacar que en la actualidad en el mercado, MySQL está más valorado en el segmento de desarrollo web. El mercado de bases de datos, en general, ha considerado como más profesional a Oracle y a SQL Server; ambos pueden ser buenas opciones si usted tiene la intención de centrarse profesionalmente en el área de bases de datos.

Los usuarios de SBD

Los principales tipos de usuarios de los sistemas de bases de datos son:

Los administradores de bases de datos (ABD): profesionales responsables de la administración de sistemas SBD. Su función es regular el acceso de los usuarios a las bases de datos y asegurar el mantenimiento y la seguridad de las mismas.

Los analistas de bases de datos: profesionales encargados de diseñar e implementar los SBD y hacer las integraciones necesarias con cada conjunto de usuarios del sistema.

Los usuarios finales: este término se refiere a todos los usuarios que no tienen que ver directamente con la gestión de la base de datos. Esto va desde otros profesionales que necesitan acceder a la base de datos (por ejemplo, programadores, analistas de sistemas) a otros usuarios comunes (tales como gerentes, profesionales de las finanzas y similares) que manipulan la base de datos, ya sea directamente (a través de una interfaz de nivel alto) o indirectamente (a través de una aplicación que tiene acceso a la base de datos).

Modelo Conceptual de Bases de Datos

El modelo conceptual es el primer modelo desarrollado para crear una base de datos. Su objetivo es esbozar la estructura de la base de datos sin preocuparse por como es su estructura. Hay varias formas de crear este modelo si bien el más utilizado por los desarrolladores de bases de datos es el modelo Entidad-Relación (MER), desarrollado en los EE.UU. por Peter Pin-Shan Chen y presentado al público en 1975. La idea básica de este modelo es abstraer problemas del mundo real, la conversión de los seres, los acontecimientos y las cosas en entidades y el establecimiento de vínculos entre estas (lo que llamamos relación).

Modelo Entidad-Relación (MER)

Para crear el MER, seguimos los siguientes pasos:

1. Se define el problema a resolver por la base de datos: entender para que se utilizará la base de datos. Por ejemplo, imaginemos que la necesidad de nuestra base de datos es almacenar los datos de las compras de los clientes de un supermercado.

2. Dividir el problema en entidades: si entendemos cual es la necesidad que debe resolver la creación de la base de datos, ahora debemos establecer las entidades que formarán parte de nuestra base de datos. Llame tipo de entidad, a un conjunto de elementos con las mismas características. Para cada tipo de entidad debe hacer una representación con un rectángulo y el nombre del tipo de entidad en el centro. Sobre la base de nuestro ejemplo, en el supermercado, podemos ver dos tipos principales de entidades: clientes y compras. Lógicamente, estamos trabajando con una muestra de sólo dos entidades: una base de datos común tiene varias entidades relacionadas.

3. Determinar los atributos de cada entidad: nombrar cada tipo de atributo característico que nos interesa almacenar para cada tipo de entidad. Esto significa que queremos determinar qué información necesitamos de cada tipo de entidad, descartando los que no son convenientes. Utilizamos óvalos con el nombre de cada atributo en el centro, conectados a la entidad con los que se relaciona. En nuestro ejemplo, ¿que nos puede interesar del cliente? Por ejemplo, vamos a elegir el nombre y el DNI. De la compra, vamos a elegir el producto, el valor del producto y el valor de la compra. Cada valor diferenciado que tenemos dentro de un tipo se llama atributo.

4. Determinar el identificador: después de determinar los atributos, debemos elegir un atributo clave. Clave significa que este campo se utiliza para diferenciar los datos de un mismo tipo de entidad. Para determinar el atributo clave, en general, se elije uno ya existente que sabemos que nunca se repetirá. Si no es así, podemos crear un nuevo campo con este propósito. Dentro de nuestro modelo, sabemos que el DNI puede ser un atributo clave, ya que es un valor único para cada cliente. Sin embargo, en el valor de la compra, puede haber valores repetidos. En este caso, se puede crear un nuevo campo (llamémoslo Código de Compra) que siempre va a ser diferente para cada compra.